单元教学设计的程序探讨

/单元教学设计的程序探讨【摘要】依据当代教学设计与学习科学研究，可以将单元教学设计程序确定为6+1步骤，这就是明类型、划水平、定任务、写目标、编量规、优结构和配评估。“明类型”明确学生要学到什么；“划水平”规定学生要学到什么程度；“定任务”则指导教师如何开展教学帮助学生学到要学的东西，达到预期的掌握水平；“写目标”要求教师按照内部心理模式和外部行为表现相统一的方式来编写教学目标，“编量规”是依据教学目标来细化具体的评估要求；“优结构”是指通过教师创设学习环境、优化教学结构和运用教学方法来帮助学生达成学习目标；“配评估”则要依据类型、水平、任务、目标、量规和结构的要求，具体确定评估的方式和特征，以评促教，以评促学。单元教学设计程序有利于教学取得减负增效赋能的效果。【关键词】单元教学；教学设计；教学设计程序；课堂教学效能

一、引言 转型中的教学设计理论对原来的教学设计模型或者步骤有了一些十分重要的创新。例如，综合学习设计提出了十个步骤。这十个步骤又可以简化为五组设计活动。梅里尔提出了波纹环状教学设计模型。马扎诺提出了面向学习者的十个教学设计问题和43个教学效能考察点以及330个微型教学策略。威金斯倡导逆向教学设计，并且提出了掌握智能、理解意义和实现迁移三种教学境界和三种教学内容处理的方式和直导教学、引导教学和促导教学三种教学方式以及理解的六个维度等。 依据国际教学设计理论的转型成果，我们提出了适合各级各类学校广大教师专业发展的单元教学设计程序。 图1单元教学设计的程序 “聚单元”是指面向单元开展设计，更好地实现面向完整任务、促进意义理解、培养综合能力和实现学习迁移的目的。在具体做法上希望通过“单元意义学习计划表”予以落实。 “求适配”是指遵循逆向设计的程序，从目标到评估再到方法(策略)的一致性，目标是什么(学习结果的类型是什么)，就要作出相应的评估要求，同时教学的策略或者方法也要与其适配。 “联内外”是指正确处理好学习的内部心理过程和外部行为表现之间的关系，将内化和外化形成一个良性的循环圈，“以内养外、以外表内”，将原来的内化课堂转变为内化和外化并重的课堂。 “调扶放”是一个总的教学理念，教师的教既不是撒手不管，也不是大包大揽。而是根据学生的实际情况经历案例任务学习—补全任务学习—常见任务学习这样一个扶放式指导过程，讲究全班学习、小组学习和个人独立表现的结合。 “聚单元、求适配、联内外与调扶放”是理念。单元教学设计真正能够实际操作的是“明类型—划水平—定任务—写目标—编量规—优结构—配评估”的单元教学设计程序。 以下我们分小节对单元教学设计程序作更为具体细致的说明(其中“优结构”已另行发表，本文不再阐述[1])。 二、明类型 (一)什么是“明类型” 明类型是帮助教师区分学习任务的性质，就是这一堂课、一个单元、一个主题或者章节的学习任务，究竟要教会学生什么样的素养或者品质。明类型是教学设计的起点，也是最重要的教学设计工作。 明类型就是要帮助教师学会界定学习内容背后的学习结果性质。请看以下理解学习概念的二维矩阵表(如表1所示)。明类型落在了左下方学习结果领域。这是学习任务背后的结果。 (二)如何做好“明类型”：学习结果分类概要 加涅提出的五种学习结果是：言语信息、智力技能、认知策略、态度和动作技能。学科不同，会有相同的学习结果；学科相同，会有不同的学习结果。[2] 继加涅之后，对学习结果的分类有了进一步的推进。梅里尔在20世纪80年代，首先提出了学习内容的划分可以按照事实、概念、程序和原理四种类别进行[3]认知心理学的创始人安德森(JohnRobertAnderson)在20世纪80年代也鲜明地提出了“陈述性知识”和“程序性知识”的分类[4]；马扎诺在21世纪初的教育目标新分类中也提出了类似的分类。[5]布卢姆教育目标新分类，也就是安德森主持的认知目标修订工作，将学习结果(知识)分为四种：事实、概念、程序和元认知。[6]美国课程再设计中心菲德尔(CharlesFadel)有关学习结果的一个最新分类是划分为“知识、技能、品格和元学习”。[7] 通用教学设计理论从脑科学的依据出发，将学习结果分为三种：是什么的知识、如何做的知识和为什么的知识。这样的划分同人的大脑三个主要机能联系起来了。这就是：(1)大脑的顶叶、颞叶和枕叶主要涉及事实、概念和原理等陈述性知识学习，即知道是什么；(2)大脑的额叶主要涉及步骤、规则、程序与策略等程序性知识与动作技能的学习，即知道如何做；(3)大脑的中央区域，包括边缘系统和杏仁核涉及情意习得和价值澄清，能够权衡利弊、目标导向、引起兴趣、维持努力和激励行为，即知道为什么。在此基础上，通用学习设计模式提出了九个方面30条策略。[8] (三)如何做好“明类型”：三类知识划分 按照认知科学、学习科学和教学科学(设计)的研究，我们建议将学习结果分成这样三类知识，既便于一般教师理解，也兼顾了不同研究者得出共同性(如图2所示)。 图2学习任务中知识的分类 第一类是“是什么”的知识——又叫陈述性知识，主要是指“是什么”和“哪一类”知识。是什么的知识首先是指“事实”。事实的学习可以区分为记住或者没有记住。“是什么”的知识中还包括了“哪一类”，这就是“概念”。概念学习是连接“事实”和“规则”的中间桥梁，其学习靠的是理解。检验理解的一个基本方式是能看学生能不能区分概念的正例和反例。应该说，“是什么”的知识是一切学习的基础。 第二类是“如何做”的知识——又叫“程序性知识”。“如何做”的知识有时候也被称为“技能”或者叫“认知技能”(例如会进行“整数运算”就是属于认知技能)，这些“认知技能”经过动作(或者称之为具身、行为)表现后，也就转化为“操作技能”或者“动作技能”。所以，动作技能本身往往是带有认知技能的；而认知技能(如“用心想”)则是可以不借助动作技能的，但是如果要表现出来，则需要一定的动作或者行为方式。 第三类是“为什么”的知识——涉及原理、策略、价值观、情感与态度、情境决策和自我调节等因素。“为什么”的知识具体又可以分为三种。一种是“原理性知识”。第二种是“策略性知识”。策略性知识是对概念、规则(甚至原理)作出选择或者优化的知识。策略性知识本身也是属于规则，但是这种规则主要是用来“对内”的，用来调节学习者学习活动和认知活动自身的。第三种知识是“动力性知识”(或者称“价值性知识”)。这是同情感、态度、理想、信念、人生观和价值观，情怀等等有关的一种知识。 我们现在可以将上述对三种知识划分的论述用一张表加以概述(如下页表2所示)。这样一种转换有助于对三种知识划分的理解。 如果说，学习的效能分别是同“有没有懂”“会不会学”和“想不想学”三个方面，那么，“是什么”的知识、“如何做”的知识和“为什么”的知识中的“原理性知识”是同“有没有懂”直接相关的；“为什么”的知识中的“策略性知识”是同“会不会学”直接相关的，“为什么”的知识中的“动力性知识”是同“想不想学”直接相关的(如表3所示)。 我们可以将这三种类型的学习结果相对区分为三种不同性质的学习“是什么知识的学习”“如何做的知识学习”和“为什么知识的学习”。三类学习有各自不同的特征(如表4所示)。 (四)如何做好“明类型” 当代美国著名学习培训专家麦卡锡(BerniceMcCarthy)在提出“自然学习设计”和“自然教学设计”时，将学习的过程划分为四个象限：顺时针开始依次经历了“为什么”“是什么”“如何做”和“该怎样”(Why-What-How-If)。为什么——把握学习价值(Meaning)；是什么——透彻掌握概念(Concepts)；如何做——积极操练技能(Skills)；该怎样——灵活自如运用(Adaptations)[9]。 麦卡锡认为，有关学习科学的研究表明：应该遵循从为什么知识开始(策略与动力)，然后进入是什么知识学习(事实与概念)，再进入如何做知识学习(程序/规则/步骤)，最后是该怎样知识学习，这实际上又回到为什么知识学习(策略、动力、原理)。学习过程就是这样一个循环圈，螺旋上升，持续提升。如果用一个图加以标示，就是有四个象限组成的循环圈(如下页图3左部分示)。 图3学习流程与学习结果的互动影响 总体上说，对照我们现在的课堂学习与教学实践来分析，这个学习循环圈我们明显有很大差距。上半圆右侧教师会做，但是往往省略了，或者经常将社会的价值或者教师的价值直接代替学生的价值。例如，教师经常会这样说：“不要问为什么今天要学这个内容，这是教材规定的，同学们只要跟着老师学，认真听，好好练就行了，有些还要记熟了”。上半圆左侧教师做得很少，因为不知道怎么去做，不知道教策略，不知道学习的迁移是怎么发生的。上半圆左侧实际上是我们从教教材走向教能力，考教材走向考水平的关键。 学习循环圈分析的是学习的流程，知识类别分析的是学习的结果。学习结果需要由学习流程来打造和落实，所以，学习的流程与学习的结果有着内在的一致性，这就是我们希望达到的教学评一致性的境界：该怎样—是什么—如何做—为什么(其实，“该怎样”从一定的视角看，也是一种“为什么”)。我们将学习流程与学习结果进行联动，这才是确保学校最优效果的基础，这恐怕是学习的要义(如图3所示)。会经历一个“循环圈”。 这是说在一个单元中学习过程的循环圈遵循着一个从为什么的学习—是什么的学习—如何做的学习这样—为什么的学习的轨迹进行的。任何学习都要以为什么的学习作为起点和终点。作为起点，我们在学习过程开始的时候必须创设或者交代任务情境，明确学习的针对性和具体要求；作为终点，我们在学习过程结束时一定要以学生是否具备了一定的独立理解和应用能力为落脚点。“自然学习设计”强调了一个由“为什么—是什么—如何做—该怎样”四个要素组成的学习循环圈。如果我们将“该怎样”同“为什么”合并，这也是可以的，因为“该怎样”实际上就是一个如何根据实际情况灵活运用。 三、划水平 如果说“明类型”是指要学到什么，那么，“划水平”是指学到什么程度。这是指掌握的水平。参照当代认知心理学的研究成果，我们将学习的水平定位三个层次。 第一个层次是“了解水平”。了解水平是指能从长时记忆库中提取相关知识。具体分为“再认”(或者“区分”/“识别”)和“再现”(或者“回忆”)两种。 第二个层次是“理解水平”。理解水平是指能够确定口头的、书面的或图表图形的信息中所表达的意义，具体分为解释、举例、分类、总结、推断、比较与说明(论证)等。 第三个层次是“应用水平”——在特定情境中运用某个规则和完成任务，具体可以细分为“基本应用”(执行、贯彻)和“综合应用”(选择、重组、创造)。 那么，在备课的时候怎样将具体的学科内容同知识类型和掌握水平结合起来呢?具体的做法就是在表3的基础上添加学科内容主题。这样，学科内容和学习结果和各章水平之间的关系就可以一目了然了(如表5所示)。而且，最好学科内容不是简单地加以罗列呈现，建议采用“聚焦任务”或者“要解决的基本问题”的形式来加以呈现。 除了用表格的形式来呈现教学任务(目标)之外，还可以采用句式叙述的方式来加以说明。 教师在单元教学设计中依据学科内容完成这样一个知识类别和掌握水平二维表格填写，这是一种非常重要的教学设计能力，这个表格是教师设定教学目标、遴选教学内容、适配教学策略/方法/媒体和安排教学评估的主要依据。 四、定任务 如果说“明类型”是指要学到什么，“划水平”是指学到什么程度，那么，“定任务”是指如何开展教学帮助学生学到要学的东西，达到预期的掌握水平。教学设计的精粹是如何发挥教师和学生两个方面的积极性，从易到难，从扶到放；先扶后放，扶放有度(如下页表6所示)。这是将教师学生看成是合作的主体，以学论教，以教促学的体现。 怎样才能做到“定任务”呢?当代教学设计理论研究的一个成果是：学习任务不是孤立的事件，而是在单元中一组任务序列。将“案例学习任务”看成是教师扶持在先的操作标识(即教师“全扶”)；将“补全学习任务”看成是教师逐渐减少支架作用的操作标识(即教师“半扶半放”)；将“独立学习(练习)任务”看成是教师放手检验学生是否能够完成独立学习任务的操作标识(即教师“全放”)。 那么，“案例学习任务”“补全学习任务”和“独立学习(练习)任务”之间的划分又是如何做到的呢?当代教学设计的研究用解决问题三个要素的多寡来加以区分。依据认知心理学的观点，所有问题解决都包含了三个基本要素——已知、求解和解法。 一般来说，以往的课堂中，教师向学生进解“例题”，就是属于“案例学习任务”。在以往的课堂中，教师布置课后作业，就是属于“独立学习(练习)任务”。“补全学习任务”有点像“拼版法”，就是在问题解决的三要素中人为地加以抽减，逐渐地将缺口越拉越大，最后学习者独立能够补全“缺口”。在课堂中教师讲解的“变式题”，往往起着一些“补全学习”的作用。 如果在一个单元教学设计设计中，教师能够将主要的教学任务或者内容，根据学生的实际学习能力，作出恰当安排，指明哪些是案例学习任务，哪些是补全学习任务，哪些是独立学习任务，这就为取得良好教学效果奠定了基础，这就是我们在定任务中所追求达成的效果。 五、写目标 教学目标有多种表述方法，如依据教学过程来表述的有：(1)教给学生气象地图上的术语；(2)向学生演示气象地图的绘制。依据学习过程来表述的有：(1)学生掌握气象地图上的术语；(2)学生学会如何绘制气象地图。 上述两种教学目标表述的方法，一种是说明了教师要做什么，另一种则是指出了学生将学什么。但是这两种方法均非按照教学或者学习的意图来进行表述的。学生能做什么实际上是要求能表现出教师希望他们掌握的东西。教师究竟是要学生能说出气象的术语，能识别气象的符号还是在气象报告中加以运用?学生能够绘制气象地图的具体要求又是什么?按照教学程序或者学习过程来陈述教学目标的一个共同的缺陷就是指向不明确，只是传递了教学的目的。为弥补上述缺陷，当代教学目标与评估专家格朗伦德和布鲁克哈特(GronlundandBrookhart)建议采用一种更为有效的目标表述的方法，即根据预期学习结果来表述目标。假如还是用关于天气的例子，可这样来表述目标：(1)学生能用自己的语言来解释天气术语的含义；(2)学生能在气象地图上把这些术语与符号对应起来；(3)学生能使用相关的术语描述气象地图的特征；(4)学生解释在同一气象地图上不同位置的气象条件。 用这样的方法来陈述目标，就澄清了学生能够通过做什么来证明其学会了什么，根据学生可测量和可观察到的学业行为来明确教学目的究竟是什么。依据预期学习结果来表述目标，可以明确教学的焦点，也为评估学生学业成就提供了依据。 因此，格朗伦德和布鲁克哈特认为[10]，编写大多数课堂教学目标都可以分为两步：(1)编写作为预期学习结果的一般教学目标；(2)在一般教学目标下细分列举不同的学习结果表现类型以作进一步说明。这个过程听起来很简单，但许多教师发现做起来难度很大。教师在表述教学目标时要注意避免容易犯一些错误。在表述教学目标时，(1)不要根据教师的行为(如“教学生科学概念”)；(2)不要根据学习过程(如“学生学习科学概念”)；(3)不要把重心放在学科内容上(如“学生学习渗透作用、光合作用等的意义”)；(4)在一个目标中不要出现两个学习结果(如“学生知道并理解科学概念”)。 格朗伦德和布鲁克哈特主张，编写教学目标，要注意区分，一般教学目标，具体学习结果和学生学业表现三个重要的术语[11]。 所以，编写教学目标的较好做法是依据一般教学目标指明具体学习结果从而明确学生的学习表现究竟是什么。如：1.理解科学概念。1.1解释概念；1.2辨认出概念应用的例子；1.3在概念的基础上说出假设；1.4描述在既定的情境下过程如何发挥作用；1.5描述实验的过程。 我们认为，另一种在备课计划中表示学习结果类型的方法可以是采用“应知”“应会”和“应有”的标记(如表7所示)。 应知——凡是涉及“是什么”的知识、“如何做”的知识和“为什么”的知识中的“原理性知识”，表述为“学生知道(记住或者理解)……” 应会——凡是涉及“如何做”的知识、“为什么”的知识中的“原理性知识”和“策略性知识”，表述为“学生能(应用)……” 应有——凡是涉及“为什么”的知识中的“动力性知识”，主要是情感态度，表述为“学生有(具备)……” 六、编量规 量规是指依据教学目标来编写具体的评估要求，通过量化等级和质性描述的结合在课程标准、教学目标和检测试题之间建立起一种内在的联系。 马扎诺倡导的简化的评价量规采用的是整分值(Whole-pointValue)，包括4.0分、3.0分、2.0分、1.0分和0.0分五个等级水平，每一个水平有不同的评价标准和要求(如表8所示)。 由表8可知，0.0分表示学生即使借助别人的帮助，也不能对所有三类题型做出正确回答；1.0分说明学生借助帮助，能对第一、二类题项作出部分的回答；2.0分说明学生在没有帮助的情况下，能完全正确地回答第一大类题项，却不能正确地回答第二、三类题项；3.0分表明学生即使没有别人的帮助，也能对第一、二类题项作出完全正确的回答，却不能回答第三类题项；如果学生不仅正确地回答了全部的题项，还能对课堂外的内容进行推理和运用，他就能获得4.0分。由此，教师可以为简化的量规编制一个评分流程图(如图4所示)，将量规转化成一个严谨的规则体系，从而更加迅速、清晰地对学生在特定测量主题上的理解力和技能做出判断。这个流程图以学生对3.0分各题项的应答情况作为基准点：若应答正确，则需要考虑学生是否能回答难度比较大的第三类题项；若应答错误，则需要考虑学生是否能正确应答相对容易的第一类题项。以此类推。 图4简化量规的评分流程图[13] 量规一旦编制出来，就能帮助教师设计各种评估并进行评分。 同样地，教师也能够将各种评估转化成量规，用量规的形式对评估进行解释。即使是传统的纸笔测试，也可以轻易地转化成更具客观性的量规，而无需使用不稳定的百分制分数。在这个过程中，教师的主要任务是根据题目所检验的学生能力，将所有的题目分成三类：第一类是相对简单的题目，用2.0分来表示；第二类是相对复杂的体现了单元学习目标或学期学习目标的题目，用3.0分来表示；第三类则是要求学生超越课堂内所学，作出推断和应用的题目。只要能精确地区分出这三种类型的题目，教师就能根据学生的应答情况将传统的纸笔测试用量规来加以阐述。 表9是小学语文教材中《白鹅》一课的量规，《白鹅》的主要知识类型是运用概念刻画事物，如描述一个人或动物的样貌、脾气与性格等。如果知道丰子恺是如何从叫声、步态、吃相等三个方面来刻画他家中那只高傲的白鹅，这只是3.0的水平，大概属于“良好”。这样就课文学习课文，还有所谓将课文的佳词美句背诵下来(例如：课文写得真有趣，我要认真读一读，还要把喜欢的部分背下来)，只是一种“事实学习”，并没有上升到“概念学习”的水平。这篇课文的真正教学目标是“用一个概念来刻画事物”，因此，只有上升到4.0的水平，才是真正将课文的精髓学到了手，才是真正能够实现迁移的，才是落实核心素养的课。 七、配评估 开发有效测量学习结果的工具，是单元教学设计的重要一环。评估不是孤立的部分，按照学习科学家梅耶的看法，学习、教学与评估三位一体紧密联系在一起的。教学在左侧，学习在中央，评估在右侧。教学是为学习服务的，教学的效果如何，需要由评估加以衡量。评估得到的信息，再反馈到教学，为改进教学服务(如图5所示)。 图5三个核心要素：学习、教学和评估的一致性[14] 梅耶认为，测量学习结果的两种经典的方法是：一是保持测验，即让学习者回忆自己所学的知识；二是迁移测验，即让学习者在新的情境中运用所学的知识。保持测验是一种最常用到的评估方法，注重记忆；而迁移测验注重理解，这也是最经常得到阐述的教育目标。如果要促进高层次学习，就必须将重点放在迁移测验上。 在一项测验中迁移的成分占多少呢?保持测验中不存在迁移，只要求能够将学到的原理和方法运用到相似情境中去。近迁移要求学习者掌握所学的原理和方法，并应用这些原理和方法在新的情境中解决问题。远迁移要求学习者在所学原理和方法的基础上创造出一套新的用于解决问题的原理和方法。例如，假如你刚学会解二位数减法，像54-35=________，那么保持测验通常要求你解的题目类似于64-45=________，近迁移则要求你解三位数减法的题目354-135=________，远迁移要求你解54-X=19这种题型。 根据学习者在保持和迁移测验中的表现，梅耶将学习结果分成三种类型：无效学习，其保持和迁移的效果都很差；机械学习，保持效果良好，但迁移效果很差；意义学习，保持和迁移的效果都很好(如表10所示)。很显然，我们期望的是意义学习。 正如表10所示，意义学习和机械学习的主要区别在于迁移测验中的表现。 除了采用定量的方法来评估学习结果之外，梅耶认为还可以采用定性研究的方法，比如访谈法，在学习过程中或学习之后对学习者进行访谈；观察法，在学生学习过程中观察其表现(包括检查基于计算机学习环境中的日志文